地面电站设计方案

'####理工职业技术学院田径场地面电站项目设计建议书2016年6月15日 地面电站设计方案目录一、项目简介 1、建设地点 2、主要建设内容和建设规模 3、本项目现状图二、太阳能光伏发电的特点三、####市应用光伏发电条件1、####市地理概况2、####市气候概况四、太阳能并网发电系统原理及主要设备五、项目设计及设备选型1、光伏组件（太阳能电池）2、电站串并表3、逆变器选型4、逆变器配置5、光伏防雷汇流箱6、交流配电柜7、电缆8、支架9、监控系统10、光伏组件安装方式11、光伏系统设计12、项目清单14、光伏并网系统电气设计框图：15、防雷汇流箱电气原理图：六、设备质保服务1、太阳能电池组件2、光伏支架3、光伏并网逆变器 地面电站设计方案一、项目简介 1、建设地点 本项目位于####省####市岳塘区####理工职业技术学院田径场，区位条件十分优越，地势平坦无障碍。2、主要建设内容和建设规模 （1）主要建设内容：地面安装1.11MWp光伏并网发电项目。 （2）建设规模： 地面安装1.11MWp光伏并网发电项目。经过计算，选用型号为YEG-250W高效多晶硅组件，数量为4440块；光伏组件安装角度为26度，整个光伏系统可利用屋面面积约11890平方米。3、本项目现状图二、太阳能光伏发电的特点太阳能是地球之外最大的能量来源，每秒钟通过电磁波传至地球的太阳能达到相当于500多吨当量煤。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨当量煤，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。太阳能的利用有多种渠道，太阳能光伏发电是最直接有效地将太阳能转化为电能的新能源之一。太阳能光伏发电是一种零排放的清洁能源，也是一种能够规模应用的现实能源，可用来进行独立发电和并网发电。以其转换效率高、无污染、不受地域限制、维护方便、使用寿命长等诸多优点，广泛应用于航天、通讯、军事、交通、城市建设、民用设施等诸多领域。光伏发电有如下优点：1、太阳能是一种清洁、环保清洁能源，并且无资源枯竭危险；2、清洁无污染，运行时没有三废和噪声的排放；3、不受资源分布地域的限制，不破坏当地的环境；4、可在用电处就近发电，减少配套投资及传输损耗；5、不破坏生态、能量随处可得、无需消耗燃料、无机械转动部件、维护简便、使用寿命长、建设周期短、规模大小随意、可以无人值守、也无需架设输电线路;6、太阳能电池组件的使用寿命长，具备良好的耐候性，防风，防雹。有效抵御湿气和盐雾腐蚀，不受地理环境影响，发电寿命可达25年; 7、具有稳定的光电转换效率，且转换效率高。三、####市应用光伏发电条件1、####市地理概况####市境内地势西高东低，南北高中部低；地貌类型多样，山地、丘陵、岗地、平原、水面俱备。地理位置为东经111°58′～113°05′，北纬27°20′55″～28°05′40″，在平面直角坐标上，####市东西最大横距108公里，南北最大纵距81公里；北连宁乡县、望城县、长沙县，南与衡东县、衡山县、株洲县交界，东接株洲市区、株洲县，西与双峰县、涟源县接壤。全市总面积5015平方公里。在全部土地总面积中，山地607.76平方公里，占12.12%，丘陵965.41平方公里，占19.25%；岗地1607.39公里，占32.05%；平原1406.81平方公里，占28.05%；水面427.59平方公里，占8.53%。 2、####市气候概况####属中亚热带季风湿润气候区，夏秋干旱，冬春易受寒潮和大风侵袭。光能资源比较丰富，历年平均日照时数1640-1700小时。热量资源富足，平均气温16.7-17.4℃。降水量较充沛，但季节分布不均，年际变化大，全年降水量为1200-1500毫米。四、太阳能并网发电系统原理及主要设备太阳光通过太阳能电池（又称光伏电池）将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能电池发电系统（又称太阳能光伏发电系统）。太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换成电能的一种新型发电系统。太阳能光伏发电系统的运行方式大部分都是并网发电系统。本项目为光伏并网发电系统。五、项目设计及设备选型1、光伏组件（太阳能电池）光伏组件是系统的基本单元，当光照在电池阵列上时，电池吸收光能并产生光伏效应，将太阳能转化为直流电能。对于并网电站电池组件选型遵循以下原则：※在兼顾易于搬运条件下，选择大尺寸，高效的电池组件；※选择易于接线的电池组件；※组件各部分抗强紫外线（符合GB/T18950-2003橡胶和塑料管静态紫外线心能测定）；※组件必须符合UL、IEC61215、TUV标准，保证每块电池组件的质量；在遵循以上四项原则的前提下，选择英利的多晶硅电池组件：英利的光伏组件相关特点： ①采用高标准的结构：英利的电池组件在恶劣的环境下，仍然保持高效率，合理的安装组件能保证25年的使用寿命。电池片的上面用EVA和低碳钢化玻璃；下面用EVA和背板，防止灰尘，潮湿。②钢化玻璃：保护内部的太阳能电池不受损害，具有良好的透光率。③光伏电池片：光伏组件的核心单元，能够将太阳光转换为电能。④电池表面的涂层能够减少阳光的反射。⑤背板：从背面有效保护电池，防止磨损，防尘、防潮、绝缘。⑥铝合金边框：便于安装，有效保证组件的寿命超过25年。⑦接线盒：便于联接电缆，防水，防尘，密封良好，内部的旁路二极管可以减少阴影带来的损失。认证：英利公司生产的组件通过了通过国际上通用的TUV认证，UL认证，CE认证。太阳能电池板选型：本光伏发电系统采用英利绿色能源有限公司生产的多晶硅太阳电池组件：太阳能电池种类多晶硅电池生产产家中国英利有限公司组件型号YEG-250W指标单位数据峰值功率W250开路电压V38.4短路电流A8.79工作电压V30.4工作电流A8.24尺寸mm1650*990*402、电站串并表组件型号YEG-250W串联数量（块）20并联数量（路）222总组件数（块）4440实际容量（KW）1.11MW 图：YEG-250W多晶光伏组件3、逆变器选型逆变器也称逆变电源，是将直流电能转变成交流电能的变流装置，重要部件。光伏电站并网运行，对逆变器提出了较高的要求：①音频噪音低。开关频率在可听频率之外（18kHz）。②高转换效率。③容易维护，因为可以快速拔插逆变器模组。④可以增加层数，扩大容量和应用范围，使配线最少。⑤减少单模组故障敏感度：如果一个模组出错，系统保持降额运转。⑥可以不用低压隔离变压器，直接连接到中压电网（使用专门的中压变压器）。本项目选用型号为SG500K3和SG150K3光伏并网逆变器。具体参数如下表：逆变器型号500KW150KW最大光伏方阵功率（KWP）550165最大直流功率(KW)550165最大方阵开路电压（V）900880最大方阵输入电流（A）1200367直流输入电压范围（V）0~9000~820MPPT范围（V）450~820450~820MPPT范围（%）＞99.9%＞99.9%进线方式底部进线底部进线可独立MPPT路数：直流输入端子路数1:81:3额定交流输出功率(KW)500150最大交流输出功率（KW）550165工作电压范围216~310216~310工作频率范围（HZ）50±0.550±0.5电流总谐波变率THDI(%)＜3%＜3%最大效率（%）＞98.5%＞98.5%夜间自耗电（W）＜100＜40噪音（ab）＜70＜70工作温度（℃）-25℃~55℃-25℃~55℃隔离变压器无无不降低额定功率运行的最大海拔高度（M）＜3000＜3000通讯RS485RS485宽带（mm）20002000厚度(mm)850850高（mm）21502145重量（Kg）14001350 图：500KW和150KW并网逆变器4、逆变器配置逆变器每台逆变器对应的组件型号数量串并联数量SG500K3220串192并3840SG150K3120串30并600合计320串222并44405、光伏防雷汇流箱直流汇流箱作为连接光伏方阵与逆变器之间重要的连接装置，起着保护与汇流的作用，在大的光伏方阵中，还需采用智能型防雷控制箱，在起到保护的同时，还能进行数据通讯，进行在线监测。通过将多路输入的光伏组件汇流成一路，并加装直流防雷模块与直流保险，防止由于雷电流引起的过电压对设备的侵害。型号SSM数量台输入光伏阵列电压范围250-880V最大直流输入电压900V直流保险数量8最大输入阵列电流16A每个保险可连接光电组串数2电流测试通道数8最多并联输入路数16直流过电压保护有防护等级IP65通讯接口RS485环境温度-25-+55℃湿度0-95%图：防雷汇流箱6、交流配电柜 低压配电装置是逆变器和负载交流380V系统并接的接口，它含有电压、电流、电能、频率等指示仪表；状态指示灯；断路器、熔断器等保护装置；隔离开关等具有明显分断点的检修装置；低压避雷器等其它保护装置。图：交流配电柜7、电缆使用符合技术文件要求的电缆，在方阵与方阵之间的电缆采用耐压等级高，绝缘性能好，机械强度大，抗紫外线的光伏专用电缆；在直流汇流箱输出到配电室以及交流输出侧使用铜芯耐火、阻燃电力电缆。8、支架苏州英利公司生产的组件支架采用优质角钢加工制作，经热镀锌处理，具有高强度、抗腐蚀的能力，一般环境下的使用寿命为25年以上。对于常用的组件型号和电站配置，英利公司有系列化的组件支架，对特殊的组件型号和电站配置，英利公司能够根据用户需要及时地进行设计和生产。 图：支架实物英利公司有系列化的组件支架进行产品配套，也可以根据客户的具体需求进行特殊的设计和生产加工。组件支架多用优质角钢加工生产，表面热镀锌处理，提高抗腐蚀性能，延长使用寿命。9、监控系统①监控系统简介1）通过数据采集器进行采集并记录运行数据，如太阳辐射等气象资料、电性能参数、设备工作状态等；2）执行相关的控制操作,如切合逆变器输出、太阳电池方阵的输出,及跟踪控制等；3）系统故障的自动保护功能,记录并保存故障信息,并发送报警信号；4）远程数据监控功能。图：数据采集器②环境监测装置系统配置1套环境监测仪(如下图所示)，用来监测现场的环境情况： 该装置由风速传感器、风向传感器、日照辐射表、测温探头、控制盒及支架组成，适用于气象、军事、船空、海港、环保、工业、农业、交通等部门测量水平风参量及太阳辐射能量的测量。可测量环境温度、风速、风向和辐射强度等参量，其RS485通讯接口可接入并网监控装置的监测系统，实时记录环境数据。10、光伏组件安装方式考虑各个方面因素，经过计算，合计组件数量为288块，型号为YL250P-29b高效多晶硅光伏组件，屋顶分五组安装，每组装机容量为100kWp，整个光伏并网项目容量为500kWp。光伏组件安装方式采用固定式倾角安装，角度为26度。11、光伏系统设计根据逆变器和组件的技术参数，屋顶每组光伏组件采用16串18并的方式，共计288块光伏组件，装机容量为72KWp。光伏组件串并联后，经3台6汇1防雷汇流箱，1台75KW直流配电柜，接入1台75KW并网逆变器。并网逆变器逆变产生的380V三相交流电并入超市指定的配电柜。产生的电能供超市内部负载使用。太阳能光伏发电屋顶安装类似效果图如下：12、项目清单序号设备名称型号单位数量备注1光伏组件YEG-250W块4440英利2光伏支架批13水泥基础项14光伏专用电缆项1电缆数量为暂估米数，实际以现场为准5交流电缆项1电缆数量为暂估米数，实际以现场为准6防雷汇流箱16汇1台287直流配电柜500KW/150KW台2/18并网逆变器SG500K3/SG150K3台2/1 9交流配电柜500Kw/150KW台2/110桥架管线及辅材批111安装调试费用项112监控系统套113运输项113、组件布置图：（14）光14、伏伏并网系统电气设计框图：直流配电柜监控测量系统光伏方阵20串96并防雷汇流箱12台台500KW逆变器低压配电柜500KW逆变器直流配电柜防雷汇流箱12台台光伏方阵20串96并低压配电柜500KW逆变器光伏方阵20串30并防雷汇流箱4台台直流配电柜低压配电柜高压并网一级升压10KV15、防雷汇流箱电气原理图： 16、交流并网设计方案光伏电池组件20串8并共24组和20串8并共4组，组成容量为500KW的发电子系统2个和150KW的发电子系统一个，通过28台壁挂式直流汇流监控箱（16进1出）汇流，之后通过3台壁挂式直流主配电箱分别接入2台500kW逆变器和1台150KW逆变器，通过低压配电柜配电，经一级升压变（0.27/10.5kV2500kVA）升至10kV后送入电网。六、设备质保服务1、太阳能电池组件工作寿命25年，保质期10年 2、光伏支架工作寿命25年，保质期10年3、光伏并网逆变器使用寿命10年，保质期2年'